Citologia

Fissão Binária – A divisão celular dos procariontes

Procariontes como bactérias se propagam por fissão binária. Para organismos unicelulares, a divisão celular é o único método para produzir novos indivíduos. Em ambas as células procarióticas e eucarióticas, o resultado da reprodução celular é um par de células filhas que são geneticamente idênticas à célula-mãe. Nos organismos unicelulares, as células filhas são indivíduos.

Para alcançar o resultado de células filhas idênticas, alguns passos são essenciais. O DNA genômico deve ser replicado e depois alocado nas células filhas; o conteúdo citoplasmático também deve ser dividido para dar às duas novas células o mecanismo para sustentar a vida.

Nas células bacterianas, o genoma consiste em um único cromossomo circular de DNA; portanto, o processo de divisão celular é simplificado. A mitose é desnecessária porque não há núcleo ou múltiplos cromossomos. Este tipo de divisão celular é chamado de fissão binária.

Fissão Binária

O processo de divisão celular dos procariontes, chamado de fissão binária , é um processo menos complicado e muito mais rápido do que a divisão celular em eucariotos. Devido à velocidade da divisão celular bacteriana, as populações de bactérias podem crescer muito rapidamente.

O cromossomo de DNA circular único e circular das bactérias não está contido em um núcleo, mas ocupa uma localização específica, o nucleoide, dentro da célula. Como nos eucariotos, o DNA do nucleoide está associado a proteínas que auxiliam no empacotamento da molécula em um tamanho compacto. As proteínas de empacotamento de bactérias estão, no entanto, relacionadas a algumas das proteínas envolvidas na compactação cromossômica de eucariotos.

O ponto de partida de replicação, a origem , está próximo do local de ligação do cromossomo à membrana plasmática ( Figura ). A replicação do DNA é bidirecional – afastando-se da origem nos dois filamentos do laço do DNA simultaneamente.

A medida que os novos filamentos duplos são formados, cada ponto de origem se afasta da fixação da parede celular em direção às extremidades opostas da célula. À medida que a célula se alonga, a membrana crescente ajuda no transporte dos cromossomos. Após os cromossomos terem clareado o ponto médio da célula alongada, começa a separação citoplasmática. Um septo é formado entre os nucleoides da periferia em direção ao centro da célula. Quando as novas paredes celulares estão no lugar, as células-filhas se separam.

Esta ilustração mostra a fissão binária em procariontes. A replicação do cromossomo circular único começa na origem da replicação e continua simultaneamente em ambas as direções. À medida que o DNA é replicado, a célula se alonga e as proteínas FtsZ migram em direção ao centro da célula, onde formam um anel. O anel FtsZ direciona a formação de um septo que divide a célula em dois, uma vez que a replicação do DNA esteja completa.
A fissão binária de uma bactéria é delineada em cinco etapas. (crédito: modificação do trabalho por “Mcstrother” / Wikimedia Commons)

Aparelho do Fuso Mitótico. 

O momento preciso e a formação do fuso mitótico são críticos para o sucesso da divisão celular eucariótica. As células procarióticas, por outro lado, não sofrem mitose e, portanto, não precisam de um fuso mitótico. No entanto, a proteína FtsZ que desempenha um papel tão importante na citocinese procariótica é estrutural e funcionalmente muito semelhante à tubulina, o bloco de construção dos microtúbulos que compõem as fibras do fuso mitótico que são necessárias para eucariotos.

A formação de um anel composto de unidades repetitivas de uma proteína chamada FtsZdirige a partição entre os nucleoides em procariontes. A formação do anel FtsZ desencadeia o acúmulo de outras proteínas que trabalham em conjunto para recrutar novos materiais de membrana e parede celular para o local.

As proteínas FtsZ podem formar filamentos, anéis e outras estruturas tridimensionais que se assemelham ao modo como a tubulina forma microtúbulos, centríolos e vários componentes do citoesqueleto.

Além disso, tanto o FtsZ como a tubulina empregam a mesma fonte de energia, o GTP (guanosina trifosfato), para montar e desmontar rapidamente estruturas complexas.

FtsZ e tubulina são um exemplo de homologia, estruturas derivadas das mesmas origens evolutivas. Neste exemplo, presume-se que FtsZ seja semelhante à proteína ancestral tanto ao FTSZ moderno como à tubulina.

Embora ambas as proteínas sejam encontradas em organismos existentes, a função da tubulina evoluiu e se diversificou tremendamente desde a evolução de sua origem procariótica semelhante a FtsZ. Um levantamento de máquinas de divisão celular em eucariotos unicelulares atuais revela etapas intermediárias cruciais para o complexo mecanismo mitótico de eucariotos multicelulares ( Tabela ).

As fibras do fuso mitótico dos eucariotas são compostas de microtúbulos. Os microtúbulos são polímeros da proteína tubulina. A proteína FtsZ ativa na divisão celular procariota é muito semelhante à tubulina nas estruturas que ela pode formar e na sua fonte de energia. Eucariontes unicelulares (como leveduras) exibem possíveis etapas intermediárias entre a atividade de FtsZ durante a fissão binária em procariontes e o fuso mitótico em eucariotos multicelulares, durante os quais o núcleo se decompõe e é reformado.
Evolução do fuso mitótico
Estrutura do material genético Divisão de material nuclear Separação de células filhas
Procariontes Não há núcleo.O cromossomo circular único existe em uma região do citoplasma chamada nucleóide. Ocorre através da fissão binária. À medida que o cromossomo é replicado, as duas cópias se movem para as extremidades opostas da célula por um mecanismo desconhecido. As proteínas FtsZ se agrupam em um anel que aperta a célula em dois.
Alguns protistas Cromossomos lineares existem no núcleo. Os cromossomos se ligam ao envelope nuclear, que permanece intacto. O fuso mitótico passa através do envelope e alonga a célula. Não existem centríolos. Microfilamentos formam um sulco de clivagem que aperta a célula em dois.
Outros protistas Cromossomos lineares existem no núcleo. Um fuso mitótico se forma a partir dos centríolos e passa através da membrana nuclear, que permanece intacta. Os cromossomos se ligam ao fuso mitótico. O fuso mitótico separa os cromossomos e alonga a célula. Microfilamentos formam um sulco de clivagem que aperta a célula em dois.
Células animais Cromossomos lineares existem no núcleo. Um fuso mitótico se forma a partir dos centríolos. O envelope nuclear se dissolve. Os cromossomos se ligam ao fuso mitótico, que os separa e alonga a célula. Microfilamentos formam um sulco de clivagem que aperta a célula em dois.

Resumo da seção

Na divisão celular procariótica e eucariótica, o DNA genômico é replicado e cada cópia é alocada em uma célula filha. O conteúdo citoplasmático também é dividido igualmente pelas novas células. No entanto, existem muitas diferenças entre a divisão celular procariótica e eucariótica. As bactérias têm um cromossomo de DNA circular único e nenhum núcleo.

Portanto, a mitose não é necessária na divisão celular bacteriana. A citocinese bacteriana é dirigida por um anel composto por uma proteína chamada FtsZ. O crescimento da membrana e do material da parede celular a partir da periferia das células resulta num septo que eventualmente forma as paredes celulares separadas das células filhas.

Referências:

Glossário

fissão binária
o processo de divisão celular procariótica
FtsZ
um componente afim da tubulina de proteínas do citoesqueleto procariota que é importante na citocinese procariótica (origem nome: F ilamenting t emperature- s ensitive mutante Z )
origem
a região do cromossoma procariótico em que a replicação começa
septo
uma parede formada entre células filhas bacterianas como um precursor para a separação celular

Você gostar de ver isso

Um comentário

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *

Close
Close
Início - Planeta Biológico

    O que ṣo mol̩culas РDe que ṣo feitas

    Em seu nível mais fundamental, a vida é composta de matéria. A matéria ocupa espaço e tem massa. Toda matéria é composta de elementos ,…

    Principais vias metabólicas

    Você aprendeu sobre o catabolismo da glicose, que fornece energia para as células vivas. Mas as coisas vivas consomem mais do…

    Ciclo Celular: fases, períodos, o que é – Resumo

    O ciclo celular é uma série ordenada de eventos envolvendo crescimento celular e divisão celular que produz duas novas células filhas. As células…

    Estrutura e Função dos ribossomos

    Função dos Ribossomos: Traçando sua origem para mais de 3 a 4 bilhões de anos atrás, acredita-se que os ribossomos…

    Diferen̤as entre c̩lulas eucariontes e procariontes РResumo

    As células se enquadram em uma das duas grandes categorias: procariótica e eucariótica. Os organismos predominantemente unicelulares dos domínios Bactéria e…

    O que são bactérias: características, tipos, estrutura

    Bactérias são organismos microscópicos antigos que são encontrados em toda parte da Terra. Eles são um dos três principais ramos da árvore…

    Carboidratos: tipos, função, estrutura – Sacarídeos

    Os carboidratos são uma das quatro principais categorias de moléculas encontradas nos seres vivos – as outras três são proteínas , lipídios e ácidos nucleicos . Eles…

    O que ̩ Espermatog̻nese Рforma̤̣o dos gametas masculinos

    Espermatogênese : No reino animal (entre os animais dióicos ), a união do espermatozóide e óvulo é a base da reprodução da espécie. Por um…

    Introdṳ̣o a citologia РComo as c̩lulas ṣo estudas

    Uma célula é a menor unidade de uma coisa viva. Uma coisa viva, como você, é chamada de organismo. Assim, as células…

    Arqueas: o que são, tipos, características – Archaeas

    As Arqueas também conhecidas como Archaeas é um vasto grupo de microrganismos pouco conhecidos . Eles formam um dos três…

    Glicólise: o que é, processos, função – Resumo

    Mesmo reações exergônicas de liberação de energia requerem uma pequena quantidade de energia de ativação para prosseguir. No entanto, considere as…

    O que ̩ metabolismo Рanabolismo, catabolismo e energia

    Os cientistas usam o termo bioenergética para descrever o conceito de fluxo de energia ( Figura ) através de sistemas vivos, como as células. Processos…